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作者的话:
本文系在阅读Linux源码及一些相关资料的基础上写成的。
欢迎就文章的各个方面提出建议和批评意见,作者希望更多的交流和探讨。
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欢迎在实际的应用中使用此文提出的思想,希望同时知会作者。
作者信箱: xiaoman04@hotmail.com
欢迎来信!!
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O、
由于网络的日益普及,网络的安全成为目前的热门话题。本文对隧道技术的分析,
就侧重安全领域,对利用隧道技术实现虚拟专网提出建议。
为什么需要IP隧道?没有接触过这个概念的人自然提出这样的疑问。实际上概念
最初的提出很简单,为了在TCP/IP网络中传输其他协议的数据包。设想IPX协议或
X.25封装的数据包如何通过Internet网进行传输,在已经使用多年的桥接技术中是
通过在源协议数据包上再套上一个IP协议头来实现,形成的IP数据包通过Internet后
卸去IP头,还原成源协议数据包,传送给目的站点。对源协议数据来说,就如被IP
带着过了一条隧道。这种技术在业余无线网络(Amateur Packet Radio network,
应该怎么翻,请告诉我)得到了最广泛的应用。
利用IP隧道来传送的协议包也包括IP数据包,本文主要分析的IPIP封包就是如此,从字
面来理解IPIP就对了,就是把一个IP数据包又套在一个IP包里。为什么要这么做呢?
多此一举嘛。其实不然,见过一些应用就会明白,移动IP(Mobile-IP)和IP多点广播
(IP-Multicast)是两个通常的例子。目前,IP隧道技术在构筑虚拟专网( Virtual
Private Network)中也显示出极大的魅力。本文也将对利用IP隧道技术构筑VPN做
简单设想。
背景:隧道的多种理解和实现
Internet的研究者多年前就感到需要在网络中建立隧道,最初的理解是在网络
中建立一条固定的路径,以绕过一些可能失效的网关。可以说,隧道就是一条
特定的路径。
这样的隧道是通过IP报头中的源路由选项来实现的,在目前看来,这个方法的缺陷
十分明显。要设置源路由选项就必须知道数据包要经过的确切路径,而且目前
多数路由实现中都不支持源路由。
另一个实现隧道的机制是开发一种新的IP选项,用来表明源数据包的信息,原IP头
可能成为此选项的一部分。这种隧道的意义与我们所说的隧道已十分接近。但它的
不足在于要对目前IP选项的实现和处理做较大的修改,也缺乏灵活性。
最后常用的一种实现方法是开发一种新的IP封包协议,仍然套用当前的IP头格式。
通过IP封包,不须指明网络路径,封包就能透明地到达目的地。也可以通过封包空
间把未直接连接的机器绑在一起,从而创建虚拟网络。这种方法易行、可靠、可扩
展性强,Linux采用了这一方法,这也是目前我们所理解的隧道思想。
一、
封包协议的结构和实现
封包协议的实现原理十分简单。先看看通过隧道传送的数据报在网络中如何流动,
如图一。
为了叙述简便,我把在隧道中传送的IP数据包称为封包。
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